JPS60238150A - ニツケル含有結晶質アルミノシリケ−トの製造方法 - Google Patents

ニツケル含有結晶質アルミノシリケ−トの製造方法

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JPS60238150A
JPS60238150A JP59094689A JP9468984A JPS60238150A JP S60238150 A JPS60238150 A JP S60238150A JP 59094689 A JP59094689 A JP 59094689A JP 9468984 A JP9468984 A JP 9468984A JP S60238150 A JPS60238150 A JP S60238150A
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JP
Japan
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crystalline aluminosilicate
nickel
catalyst
aluminosilicate
reaction
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JP59094689A
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Akira Iino
明 飯野
Setsuo Hidaka
日高 節夫
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Research Association for Residual Oil Processing
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はニッケル含有結晶質アルミノシリケートの製造
方法に関し、詳しくはニッケルを含有し、そのニッケル
の少なくとも一部がイオン結合以外の結合よりなる新規
な結晶構造の結晶質アルミノシリケートを製造する方法
に関する。
(従来の技術) 一般に、結晶質アルミノシリケートは各種の化学反応の
触媒として有用であり、その改質も種々の方法が試みら
れている。例えば、特開昭52−156798号公報に
はpH1,5〜5.5で金属イオン交換して熱安定性、
水蒸気安定性を改良する方法が開示されている。また特
開昭58−2214号公報にはpH2,0以下の鉄塩水
溶液で処理して特異な構造と性能を与える改質方法が開
示されて本発明者らは新たな構造ならびに性能を有し、
触媒活性の著しく高い結晶質アルミノシリケートを開発
すべく鋭意研究を重ねた。その結果、前述の特開昭58
−2214号公報に記載されているpH2,0以下の鉄
塩水溶液の代わりにpH1,5未満のニッケル塩水溶液
で処理することにより、鉄含有の結晶質アルミノシリケ
ートに比べて触媒活性、特にトルエン等の芳香族化合物
の不均化反応の活性の著しく向上したニッケル含有の結
晶質アルミノシリケートが得られることを見出した。本
発明はかかる知見に基いて完成したものである。
すなわち本発明は、s + o t / At w o
 sが4.6(モル比)以上であり、かっNazO含量
が2.4重量%以下の結晶質アルミノシリケートを、p
i(1,5未満のニッケル塩水溶液と接触させることを
特徴とするニッケル含有結晶質アルミノシリケートの製
造方法を提供するものである。
本発明の方法の原料である結晶質アルミノシリケートと
しては、S i O* / A l z Osの−eJ
Lt比、即ちアルミナに対するシリカの比率(モル比)
が4.6以上であり、かつNazO含量が2.4重量%
以下、好ましくは1重量%以下のものであればよく、各
種のものがあるが、例えばホージャサイト、モルデナイ
トなどの天然ゼオライトあるいはX型。
Y型、L型などの合成ゼオライトをあげることができる
。これらのものはいずれも使用することができるが、特
に空洞有効径の大きいものが好ましい。
なお、原料である結晶質アルミノシリケートとして、ア
ルミナに対するシリカの比率が4.6未満のもの、ある
いはNa、O含量が2.4重量%を越えるものを用いる
と、p、Hl、5未満の強酸性下で処理した場合に、シ
リケート骨格がくずれるおそれがあり、好ましくない。
次に本発明の方法に用いるニッケル塩水溶液としては、
様々な塩や錯塩が用いられるが、一般的には塩化ニッケ
ル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケルなどの水溶液が用いら
れる。
本発明の方法においては、上述の結晶質アルミノシリケ
ートを、ニッケル塩水溶液と接触させるニアタって、系
のpHを1.5未満に調節することが必要である。その
ため用いるニッケル塩の種類によっては酸を添加するこ
とを要するが、このような酸としては塩酸、硝酸、硫酸
などを用いればよい。しかし、弗化水素酸のように、結
晶質アルミノシリケートの構造を破壊するようなものは
好ましくない。
pHが1.5未満に調整されたニッケル塩水溶液と結晶
質アルミノシリケート′を接触させると、アルミノシリ
ケートの結晶を構成しているアルミニウムが溶出するが
、ニッケル塩水溶液のpHが1.5以上のものではアル
ミニウムを十分に溶出させることができず、目的とする
結晶質アルミノシリケートを製造することができない。
本発明の方法では、結晶質アルミノシリケートをpH1
,5未満のニッケル塩水溶液と接触させる際の条件等に
ついては、特に制限はなく適宜定めればよいが、通常は
0〜100℃の温度にて、0.5〜10時間程度接触さ
せる。接触させる方法は、結晶質アルミノシリケートを
単にニッケル塩水溶液に浸漬するだけでもよいが、攪拌
等を行なえばより短時間で目的を達成できる。またかか
る接触は一回のみでもよいが、複数回繰り返すと、ニッ
ケル含有量の高いアルミノシリケートが得られる。さら
に接触に際して、超音波を使用すると効果的である。な
お、本発明の方法では原料である結晶質アルミノシリケ
ートをニッケル塩水溶液で接触処理するに先立って水蒸
気処理しておくことも有効である。この場合の処理は5
40〜810℃の水蒸気の存在下で行なうことが好まし
い。ここで水蒸気処理は流通系で行なってもよく、密閉
容器中に結晶質アルミノシリケートを保持して加セルフ
スチーミングを行なってもよい。
本発明の方法に従って結晶質アルミノシリケートをニッ
ケル塩水溶液で接触処理した後、得られたアルミノシリ
ケートを常法に従って十分に洗浄し、さらに必要に応じ
て乾燥した後に焼成(300〜800℃)すれば目的と
するニッケル含有結晶質アルミノシリケートが製造でき
る。
このようにして得られた結晶質アルミノシリケートは、
内部にニッケルを含有しているが、そのニッケルの少な
くとも一部分がイオン結合以外の形態でアルミノシリケ
ートに結合しているものであって、従来のニッケル含有
アルミノシリケートとはその結晶構造および触媒作用等
において著しく異なるものである。
本発明の方法によって製造される結晶質アルミノシリケ
ートは、上記の如き形態でニッケルを含有するものであ
るが、その他の組成ならびに結晶構造等については製造
の際の各種条件により微妙に異なるものであって一定で
はない。しかし、好ましいものとしては、 組成式 pNazO・qAIzo3・rNiO・5iO
z〔式中、p≦0.032. q < 1 /4.6.
0< r≦10を示す。〕 で表わされるとともに、第1表に示されるようなX線回
折パターンを有するものである。
第1表 第1表(続き) θニブラッグ角、照射:Cu−Key、波長1.541
8人(発明の効果) 本発明の方法により製造したニッケルを含有する結晶質
アルミノシリケートは、以上のような構成および組成を
有するので、そのままの形態で触媒として用いることも
でき、また触媒の担体として用いることもできる。例え
ば上記結晶質アルミノシリケートを触媒として、これに
トルエンを通すと不均化反応が起こり、しかも、反応に
伴なう触媒上への炭素の析出が著しく少ないという特徴
を示す。特に、このニッケル含有の結晶質アルミノシリ
ケートは、特開昭58−2214号公報に記載されてい
る鉄含有の結晶質アルミノシリケートに比べて導入する
金属量が少なくても高い触媒活性を示すとともに、不均
化反応の反応率が高いという長所がある。
なお、この反応を硫化状態下で行なうとさらに効果的で
ある。またこの結晶質アルミノシリケートとアルミナか
ら調製した担体に、ニッケルおよびタングステンを担持
した触媒は、留出油2石油残渣油等の水素化分解に対し
て、活性が高く、反応による触媒上への炭素の析出が少
ないという長所を有する。
軟土の如く、本発明の方法により得られる結晶質アルミ
ノシリケートは、各種の有機化合物の転化反応例えば、
接触分解反応、不均化反応、アルキル化反応、異性化反
応、水和反応、脱水反応。
重合反応、脱金属反応、脱硫反応、脱窒素反応。
改質反応等の触媒、または触媒担体として有用であり、
それらの反応に際して、炭素析出量が著しく少なく、そ
れ故、長期に亘って高活性を維持することができる。ま
た、この結晶質アルミノシリケートは、従来のアルミノ
シリケートに比べ、熱安定性が高(、高温度の雰囲気中
でも結晶性がくずれないという長所を有している。ちな
みに、通常のアルミノシリケートにニッケルやタングス
テンを含浸させても、またニッケルイオンの交換率を高
くしても、上述の効果を得ることはできない。
さらに、本発明の方法による結晶質アルミノシリケート
は、触媒や触媒担体としてだけでなく、吸着剤としても
有用であり、従来の吸着剤にはない特異な吸着性を発揮
する。
(実施例) 次に、本発明を実施例によってさらに詳しく説明する。
実施例I Stow /AhOi ”5.2 (モル比) 、 N
azOO,5wt%のNH4Y型ゼオライト(結晶質ア
ルミノシリケート) 80gおよび濃度1.0モル/l
の硝酸ニッケル水溶液800m7!に13.4規定の硝
酸を加えてpl(を0.3に調整した溶液を11容の三
つロフラスコに入れ、100℃で2時間攪拌して接触処
理した。次いで濾過し、温水で洗浄した後、90℃で乾
燥し、続いて450℃で焼成してニッケル含有結晶質ア
ルミノシリケートを得た。
操作条件ならびに生成したニッケル含有結晶質アルミノ
シリケート(生成ゼオライト)の性状を第2表に、また
生成ゼオライトのX線回折パターンを第3表に示す。
比較例1 実施例1において硝酸を加えず濃度0.035モル/β
の硝酸ニッケル水溶液400mj!を用いたことおよび
接触処理を20℃で30分間行なったこと以外は実施例
1と同様の操作を行なった。
結果を第2表および第3表に示す。
比較例2 実施例1で使用したNHAY型ゼオライトを圧縮成形し
た後、粉砕し、32メツシユ〜65メソシユに粒度を調
整し、この粒子12gに濃度0.62モル/Ilの硝酸
ニッケル水溶液6.8+wJを真空下で含浸した。次い
で90°Cで乾燥した後450℃にて焼成してニッケル
含有結晶質アルミノシリケートを得た。結果を第2表お
よび第3表に示す。
比較例3 実施例1で使用したNHJ Y型ゼオライト80gおよ
び濃硝酸でpi−1を0.7に調整した硝酸溶液800
nlをlβ容の三つロフラスコに入れ、50℃で2時間
攪拌して接触処理した。次いで濾過し、温水で洗浄した
後、90℃で乾燥して脱アルミ結晶質アルミノシリケー
トを得た。このものを圧縮成形した後、粉砕して32メ
ソシユ〜65メソシユに粒度を調整した。さらにこのも
の11gに濃度0.61モル/lの硝酸二・ノケル水溶
液6.7mjlを真空下で含浸せしめた。続いて90℃
で乾燥、450℃で焼成して二・ノケル含有結晶質アル
ミノシリケートを得た。結果を第2表および第3表に示
す。
比較例4 Siot /AIZO3=5.6 (モル比)、Naz
OO,4wt%のNHaY型ゼオライト100gおよび
濃度0.25モル/βの硝酸第二鉄水溶液800m1 
(pH1,3)を、II!容の三つロフラスコに入れ、
50℃で2時間攪拌し、その後吸引濾過し、さらに50
℃の水1(lで十分に洗浄した後、50℃にて4時間乾
燥し、続いて500℃にて3時間焼成して鉄を含有する
結晶質アルミノシリケートを得た。結果を第2表および
第3表に示す。
比較例5 実施例1で使用したN Ha Y型ゼオライトを450
℃にて3時間焼成した。結果を第2表および第3表に示
す。
応用例1および参考例1〜4 実施例あるいは比較例で得られた結晶質アルミノシリケ
ートを600 kg/cm”Gの圧力で成形後、32〜
65メツシユに粒度調整し、これを触媒として内径6H
のステンレス製リアクターに5 all充填し、このリ
アクターにて水素および硫化水素加圧下で下記の条件で
トルエンの不均化反応を行なった。結果を第4表に示す
反応温度350℃、圧力60kg/■Zr、液時空間速
度(L HS V) 4 hr−1,水素および硫化水
素(0,2vo1%)の供給速度210s+4!/fi
/ 応用例1と参考例4を比べると、応用例1ではニッケル
含量(NiO換算)が3.2wt%と、参考例4の鉄含
量(FegOs換算)8evt%より金属含量の少ない
触媒を用いているにもかかわらず、トルエン転化率(即
ち触媒活性)はほぼ等しい。しかも、応用例1では不均
化率が高く、水素化率や炭素質物質生成率が小さい。こ
のことは、主反応たる不均化反応が効率よく進行し、水
素化反応等の副反応が抑制されることを意味している。
特許出願人 重質油対策技術研究組合

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)SiO□/ A 1 z O3が4.6(モル比
    )以上であり、かつNa、O含量が2.4重量%以下の
    結晶質アルミノシリケートを、pH1,5未満のニッケ
    ル塩水溶液と接触させることを特徴とするニッケル含有
    結晶質アルミノシリケートの製造方法。
JP59094689A 1984-05-14 1984-05-14 ニツケル含有結晶質アルミノシリケ−トの製造方法 Granted JPS60238150A (ja)

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